DE700635C - Transformator fuer grosse Leistung - Google Patents

Description

• Transformator für große Leistung Die Erfindung betrifft einen Transformator für große Leistung, bei dem die Hochspannungswicklung in ein Gehäuse eingeschlossen ist, während die Niederspannungswicklung und der Eisenkern in Luft liegen. Um nun die elektrische Beanspruchung praktisch vollständig auf das feste Dielektrikum der Hochspannungswicklung zu legen, wird gemäß der Erfindung die Hochspannungswicklung in feste, mit einem flüssigen Isoliermittel, z. B. mit Öl getränkte Isolierstoffe eingebettet und in ein flüssigkeitsdichtes und mindestens an einer der beiden Stirnseiten mit einem Deckel versehenes, aus Metall bestehendes, kesselartiges, sich der isolierten Wicklung eng anschmiegendes Gehäuse eingeschlossen. Zur Verbesserung der Kühlwirkung empfiehlt es sich, dieses Gehäuse mit Kühlrippen zu versehen, auf die gegebenenfalls die außerhalb des Gehäuses liegende Niederspannungswicklung unmittelbar aufgelegt ist. Wenn der natürliche Luftstrom infolge des Wärmeauftriebes nicht genügt, kann eine zusätzliche Kühlung durch Preßluft vorgesehen werden.
• Bei Transformatoren zum Speisen von Röntgenapparaten hat man bereits Eisenkern und Niederspannungswicklung in Luft verlegt und nur die Hochspannungswicklung in ein Isoliergehäuse eingeschlossen. Dieses besteht bei der bekannten Anordnung aus zwei Isolierzylindern oder Isolierrohren verschiedenen Durchmessers, in deren Zwischenraum die Wicklung unter Freilassen von Abständen zwischen Wicklung und Isolierrohren eingesetzt wird. Die frei bleibenden Räume sind mit Öl gefüllt. An den Stirnseiten werden die Isolierrohre öldicht abgeschlossen. Das Isolieröl übernimmt infolgedessen den Hauptteil der elektrischen Feldbeanspruchung. Da sich infolge eindringenden Sauerstoffs und infolge Feuchtigkeitsaufnahme die elektrischen Werte des Isolieröls im Laufe der Zeit verschlechtern, und da sich bei im elektrischen Feld vorhandenen großen Ölräumen leicht Faserstoffbrücken bilden können, ist die elektrische Festigkeit einer derartigen Anordnung bei weitem nicht so hoch als die der Wicklungsanordnung gemäß der Erfindung, bei der das feste Dielektrikum der Hochspannungswicklung sich so eng an die Behälterwand der Wicklung anschmiegt, daß zwischen beiden keine Ölräume, die unter elektrischer Beanspruchung stehen, vorhanden sind. Die elektrische Beanspruchung wird also bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch das feste ölgetränkte Dielektrikuin der Wicklung, ähnlich wie bei einem von einem Bleimantel eingeschlossenen Ölkabel übernommen. Infolge der bei der erfindungsgemäßen Anordiiuiig stark verringerten Ölmenge ist auch bei auftretenden Schäden die Brandgefahr stark verringert. Ferner sind die Gewichte des erfindungsgemäßen Transformators wesentlich geringer als die der bekannten Öltransformatoren, bei denen Eisenkern und sämtliche Wicklungen in einem ölgefüllten Kessel eint' werden müssen. Hinsichtlich des Transports ergibt sich außerdem der Vorteil, daß die Hochspannungswicklung mit ihrem Dielektrikum in der Fabrik unter Vakuum getrocknet, getränkt und luft- und feuchtigkeitsdicht abgeschlossen werden kann. Eine nachträgliche Evakuierung, Tränkung und Trocknung am Aufstellungsort mit allen ihren Nachteilen wird infolgedessen entbehrlich. Die Wicklung kann als fertiges Ganzes verschickt werden und gegebenenfalls auch auf Vorrat gelegt werden. Bei sehr großen Transformatoren, bei denen die Transportfähigkeit an das Eisenbahnprofil gebunden ist, läßt sich der erfindungsgemäße Transformator leicht in einzelnen Teilen verschicken, d. h. Eisenkern und Hochspannungswicklung können getrennt voneinander transportiert werden.
• Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
• Fig. i zeigt in schematischer Darstellung die für die Erfindung wesentlichen Teile eines Leistungstransformators.
• In Fig. 2 bis 4 sind im Querschnitt einige Ausführungsformen der Hochspannungswicklung dargestellt.
• Fig. 5 ist ein Längsschlitz durch die Hochspannungswicklung des Transformators gemäß Fig. i in vergrößertem Maßstab.
• Fig. 6 zeigt den oberen Teil des die Hochspannungswicklung enthaltenden Gehäuses in der Ansicht, aus dem das Wicklungsende herausgeführt ist.
• In Fig. i ist mit i der Eisenkern des Transformators bezeichnet. 2 ist die Niederspannungswicklung und 3 die Hochspannungswicklung. Die Hochspannungswicklung 3 ist nach Art eines Kabels in einen festen Isolierstoff, insbesondere Faserstoff, eingebettet, der mit hochwertigem wasserfreiem und evakuiertem und vorzugsweise nicht brennbarem Öl gesättigt wird. Um die Wicklung ist ein öldichtes, aus Metall bestehendes, kesselartiges Gehäuse 4 gelegt, das Kühlrippen 1 ? haben kann und wenigstens an einer Stelle in radialer Richtung aufgeschlitzt und unter Zwischenlage einer isolierenden Schicht 5, wie die Fig.2 und 3 zeigen, verflanscht oder vernietet ist. Die abgerundeten Boden- und Deckelteile 6, 7, die vorzugsweise abnehmbar am Gehäuse 4 befestigt sind, sind unter Vermeidung von Kanten an die Seitenwände des Gehäuses 4 angeschlossen. Ferner kann eine außerhalb des Gehäuses liegende Wick- lung, z. B. die Niederspannungswicklung, mit dem Gehäuse leitend verbunden sein. Am, einfachsten erdet man das Gehäuse über den Erdungsleiter der Wicklung.
• Wie die Fig.5 zeigt, ist die Isolation der in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Wicklungslagen entsprechend dem steigenden Potentialunterschied verstärkt. In den Dekkel 6 und den Boden 7 des Gehäuses 4 ist je ein abgerundeter und auf der Wicklung aufliegender Isolierring 8 eingelegt, der gegebenenfalls einen entsprechend abgerundeten, mit der Wicklung verbundenen Metallkern 9 enthält.
• Das Gehäuse 4 schließt sich der gesamten Wicklungsisolation möglichst eng an. Zwi- schen die Isolation und das Gehäuse können in gewissen Abständen Isolierstreifen io zur Bildung von Sickerkanälen für das 0I einge- legt sein (Fig.4). Damit bei Temperatur- änderungen der Öldruck innerhalb des Gehäuses stets gleich bleibt, kann an das Gehäuse ein in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestelltes, luftdicht abgeschlossenes, an sich bekanntes ölausdehnungsgefäß angeschlossen sein. Am einfachsten setzt man das zweckmäßig in bekannter Weise als auf- blähbarer Balg ausgebildete ölausdehnungsgefäß auf den Durchführungsisolator, der eine das Ausdehnungsgefäß mit dem Inneres des Gehäuses verbindende Längsbohrung bat.
• Dem mit allmählicher Steigungsänderung in die Wicklung geführten Wicklungsende ii schmiegen sich die benachbarten Teile des Gehäuses 4 unter Vermeidung von Kanten an (Fig.6). Das Wicklungsende wird etwa ähnlich wie ein Kabel zum Isolator oder zum Kabelendverschluß geführt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator für große Leistung bei dem die Hochspannungswicklung in ein Gehäuse eingeschlossen ist, während die Niederspannungswicklung und der Eisenkern in Luft liegen, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Hochspannungswicklung in feste, mit flüssigem Isoliermittel, z. B. mit Öl, getränkte Isolierstoffe eingebettet und in ein flüssigkeitsdichtes und mindestens an einer der beiden Stirnseiten mit einem Deckel versehenes, kesselartiges, aus Metall bestehendes, sich der isolierten Wicklung eng anschmiegendes Gehäuse eingeschlossen ist.
2. 2. Leistungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gehäuse der Hochspannungswicklung mit einem Potentialpunkt einer außerhalb des Gehäuses liegenden Wicklung, z. B. Niederspannungswicklung, leitend verbunden ist.
3. 3. Leistungstransformator nach- Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß. die Zuführungsleitung (i i, vgl. Fig. 6) der Hochspannungswicklung aus der etwa zur Wicklungsachse parallel verlaufenden Richtung in allmählichem Cbergang in die zu den Windungen parallele Richtung einläuft, und daß sich das Gehäuse an dieser Stelle diesem Übergangsstück der Zuführungsleitung anschmiegt (Fig.6).
4. 4. Leistungstransformator nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Wicklungsisolation am Gehäuse dielektrisch dicht anliegt.
5. 5. Leistungstransformator nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet. daß in den Deckel und/oder in den Boden des Gehäuses ein abgerundeter, auf der Stirnfläche der Wicklung aufliegender Isolierring eingelegt ist, der gegebenenfalls einen entsprechend abgerundeten, mit der Wicklung verbundenen Metallkern enthält.
6. 6. Leistungstransformator nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederspannungswicklung auf dem Gehäuse der Hochspannungswicklung gegebenenfalls auf Kühlrippen dieses Gehäuses angeordnet und von diesem getragen ist.